Untersuchung organischer Adsorbate auf ... - Markus Lackinger

Coronen auf Ag(111) 34
Energie-Eigenwerte beschreiben die experimentellen Befunde bereits trefflich.
Confinement von Elektronen des Oberflächenzustands kann auch in ”
natürlichen“ Nanostrukturen,
wie monoatomar hohen hexagonalen Inseln bzw. Vertiefungen auf einer
Ag(111) Oberfläche, beobachtet werden [Li98b, Li99]. Die Schaffung von Nukleationszentren
durch Sputtern und nachfolgende Bedampfung mit Silber führt zu nahezu regelmäßigen
hexagonalen Inseln bzw. Vertiefungen, in denen ebenfalls Elektronen des Oberflächenzustands
lokalisiert sind. Auch hier stimmen die Simulationen mit den orts- und energieaufgelösten
spektroskopischen Resultaten hervorragend überein. Für das Modell muß
der Potentialkasten ein wenig größer als die Topographie der hexagonalen Insel gewählt
werden, weil die Aufenthaltswahrscheinlichkeit der Elektronen außerhalb der Insel nicht
abrupt abfällt. Der Oberflächenzustand ist einige Atomlagen ins Volumen ausgedehnt und
spürt dort keine Barriere durch die Stufen der obersten Atomlage.
Eine Untersuchung der kohärenten Reflexionsamplituden und -phasen erlaubt ein aus
zwei parallel liegenden Stufenkanten bestehender Resonator [Bür98]. Die Modellierung der
LDOS erfolgt in Analogie zum aus der Optik bekannten Fabry-Pérot Interferometer. Dabei
wird eine geringere Reflexion, respektive höhere Absorption an Aufwärts-Stufenkanten
beobachtet. Als größter Beitrag zur Absorption wird die Streuung in Volumenzustände
erkannt. An Aufwärts-Stufenkanten ist geometriebedingt der Überlapp von Oberflächenmit
Volumenzuständen größer und folglich die Streuung in Volumenzustände dort effektiver.
Zwischen Adsorbaten vermittelt der Oberflächenzustand auch eine langreichweitige
Wechselwirkung. Die statistische Auswertung der Paarabstände von Cu-Adatom Dimeren
auf einer Cu(111) Oberfläche ermöglicht das oszillierende Wechselwirkungspotential
experimentell mit Hilfe von 3500 STM-Bildern zu bestimmen [Rep00]. Der Fit des experimentellen
Wechselwirkungspotentials mit einer, durch Streutheorie analytisch abgeleiteten
Formel [Hyl00] gestattet zusätzlich die Streuphasen und -amplituden zu extrahieren.
Darüber hinaus konnten Paarabstände, die Maxima bzw. Minima des Wechselwirkungspotentials
repräsentieren, durch laterale Manipulation der Atome eingestellt und die zugehörige
Verteilung der LDOS abgebildet werden.
Weiter gehend stellt ein Übersichtsartikel noch den Einfluß eines, von der Au(111)
Rekonstruktion gebildeten Supergitters auf das zweidimensionale Elektronengas und den
Kondo-Effekt im Fall magnetischer Adsorbate dar [Cro00].
Wechselwirkung des Oberflächenzustands mit Coronen
Um die Wechselwirkung einzelner Coronen-Moleküle mit dem Oberflächenzustand zu untersuchen,
wird eine sehr geringe Bedeckung von etwa 1.5 % einer Monolage ∗ auf eine
hochreine Ag(111) Oberfläche aufgedampft. In dem bei Raumtemperatur aufgenommenen
STM-Bild in Abb. 4.8 erscheinen einzelne Moleküle als helle kreisförmige Strukturen,
die von konzentrischen Ringen umgeben sind. Für Moleküle, deren Abstand geringer als
die Abklinglänge dieser Ringe ist, kommt es zur Ausbildung von Interferenzmustern.
Die beobachteten Ringe sind stehende Elektronenwellen, die sich durch Streuung der
Elektronen des Oberflächenzustands an den Coronen-Molekülen ausbilden. Abb. 4.9 demonstriert
die Abhängigkeit des Tunnelstroms vom lateralen Abstand zum Zentrum des
∗ ermittelt durch Auszählen der einzelnen Moleküle und dann bezogen auf die Bedeckung bei dichter
Packung